Малошумящий низкоомный предварительный усилитель

Усилитель (рис. 437) имеет входное сопротивление 5 Ом. Низкое входное сопротивление каскада получено в результате применения в определенных отношениях ПОС и ООС. Часть эмиттерного сигна­ла транзистора VT2, поступающая на базу транзистора VT1, созда­ет ООС, а коллекторный сигнал транзистора VT3 — ПОС.

Низкое входное сопротивление усилителя позволяет значитель­но уменьшить шумы усилителя Спектральная платность собствен­ных шумов при разомкнутом входе составляет 2-10^-4 мкВ/Гц. Ко­эффициент усиления каскада равен примерно 40. Полоса пропуска­ния определяется емкостью конденсатора С1.

Усилитель с непосредственной связью. Усилитель с непосредст­венной связью (рис. 4.38) имеет коэффициент усиления 100 — 8000. Нестабильность коэффициента усиления в диапазоне температур от — 15 до +50 °С не более 2 %. Уровень шумов при закороченном входе не более 5 мкВ. Эти характеристики усилителя обеспечивают­ся за счет глубокой ООС по постоянному току с помощью резистора R5. Малые напряжения между базами и коллекторами транзисторов обеспечивают низкий уровень шумов. Частотная характеристика уси-лителя в основном определяется входным конденсатором С1. Низ-шая граничная частота, на которой сигнал падает на 3 дБ, опреде­ляется по формуле f=0,2/СR_ВХ, где емкость — в микрофарадах, со­противление — в килоомах, частота — в герцах. Входное сопротивле­ние усилителя зависит от сопротивления резистора R5. Для различ­ных сопротивлений R5 в табл. 4.1 приведены значения входного со­противления и коэффициента усиления.

Рис. 4.37 Рис. 4.38

Таблица 4.1

R5, Ом
RВХ( кОм
К

Выходной неискаженный сигнал составляет 30 — 50 % от напря­жения источника питания. Для устранения возбуждения усилителя первые два каскада следует питать от стабилитрона или применять в цепи питания конденсатор емкостью более 100 мкФ. Регулировка усилителя осуществляется подбором сопротивления резистора R7. Напряжение в эмиттере транзистора VT4 должно равняться поло­вине напряжения питания.

Рис. 4.39

Малошумящнй усилитель с непосредственной связью. Усилитель (рис. 4.39), предназначен для усиления сигнала с головки магнитофона. Сигнал составляет несколь­ко милливольт. Коэффициент пе­редачи усилителя равен прибли­зительно 70 дБ. Максимальное выходное напряжение равно 6 В. Для уменьшения собственных шу­мов транзисторы работают в ре­жиме микротоков. Частотная ха­рактеристика усилителя может ре­гулироваться в широких пределах резистором R7. При этом меняет­ся верхняя граничная частота.

Широкополосный малошумя­щий усилитель. Усилитель (рис. 4.40) предназначен для работы с сигналами до 10 мВ и в полосе частот от 10 Гц до 30 кГц. Для уменьшения собственных шумов в двух первых каскадах применены высокочастотные транзисторы в режиме малых коллекторных токов. Ток транзистора VT1 равен 40 мкА, а ток транзистора VT2 — 100 мкА. Включение в третьем ка­скаде транзисторов разных типов проводимости упростило межка­скадное соединение и улучшило температурную стабильность. Вклю­чение в эмиттер транзистора VT3 стабилитрона позволило увеличить напряжение в коллекторе транзистора VT2 и тем самым увеличить коэффициент усиления усилителя. Напряжение пробоя стабилитро­на определяет динамический диапазон выходного сигнала. Коэффи­циент усиления может составлять до 5-10⁴. В полосе пропускания уровень собственных шумов, приведенный ко входу, лежит в преде­лах от 1,5 до 2,5 мкВ.

Усилитель с большим входным сопротивлением. В усилителе (рис. 4.41) применена гальваническая связь между каскадами. Тран­зисторы VT1 — VT3 работают при нулевом напряжении коллектор — база. Параметры усилителя стабилизированы ООС через резистор R1. Рабочая точка траизистора VT1 устанавливается резисторами R4 и R5. Усилитель рассчитан на работу в диапазоне частот от50 Гц до 10 кГц. Коэффициент усиления равен 700 при входном со­противлении 50 кОм. Максимальная амплитуда входного сигнала равна 3 В. Напряжение шума на выходе менее 10 мкВ. Усилитель может работать при температуре от — 50 до +50 °С. При темпера­туре — 50° С коэффициент усиления уменьшается в два раза.

Рис. 4.40 Рис. 441